Mediciones de exposición al riesgo del gas radón en túneles carreteros en ejecución en las Islas Canarias

Las Islas Canarias son un territorio volcánico español propenso a la acumulación de gas radón en interiores, es por ello por lo que se recomienda la medición de la concentración de este gas en viviendas y centros de trabajo.

En este artículo se recogen las mediciones de radón realizadas en unos túneles seleccionados de las islas de Gran Canaria y Tenerife. Estas mediciones se realizan para evaluar la actividad del gas radón en el interior de estos túneles y los posibles efectos nocivos para los trabajadores, si se superan las concentraciones de radón aconsejadas por la Directiva Europea vigente. Sin embargo, los resultados obtenidos muestran concentraciones de gas radón por debajo de las concentraciones límite reglamentarias europeas (300 Bq/m³).

Los valores medios de radón medidos, tanto con detectores pasivos como activos, van desde menos de 10 Bq/m³ hasta unos 55 Bq/m³. Se considera en este caso, que el empleo de hormigón gunitado en las paredes y techo de los túneles, a medida que se avanzan los trabajos en el interior de estos, ha sido decisivo a la hora de encontrar bajas concentraciones de gas radón en ambas islas.

El radón es un gas radiactivo natural de la familia de los gases nobles, producido como resultado de la cadena de desintegración del uranio (Degu Belete & Alemu Anteneh, 2021). El radón es uno de los principales contribuyentes a la radiación natural en los seres humanos y su unidad de medida, derivada del Sistema Internacional, es el Becquerel (cantidad de radón) por metro cúbico (volumen de aire) (Bq/m³). Al descomponerse, produce una progenie radiactiva y emite niveles significativos de radiación alfa, junto con niveles menores de radiación beta y gamma de diversas energías, lo que provoca daños biológicos (Robertson et al., 2013). Se adhiere a los aerosoles en el aire y puede ser inhalado y depositado en el tracto respiratorio humano, llegando a causar cáncer de pulmón (Mehta et al., 2015). El gas del suelo que contiene radón puede filtrarse en espacios cerrados a través de grietas y agujeros, debido a la menor presión del aire en el interior en comparación con el exterior (Padilla et al., 2013).

La concentración del gas radón en interiores está sujeto a la actividad humana, a factores naturales (geológicos) y antropogénicos, como los materiales de construcción (Kumar & Chauhan, 2015), los hábitos de vida y la meteorología. Las fuentes de radón también varían en función de parámetros como la porosidad del suelo y la estructura del edificio (Groves-Kirkby et al., 2006).

El hormigón se utiliza ampliamente como material de construcción en los túneles. Además, debido al aumento demostrado del riesgo de cáncer de pulmón por la exposición prolongada al radón en interiores a niveles superiores a los 100 Bq/m³ (dato establecido por la Organización Mundial de la Salud), se considera inadmisible que las concentraciones de radón en los lugares de trabajo sea superior a los 300 Bq/m³ (European Commission, 2014).

Durante el año 2021 se elaboró una guía técnica de buenas prácticas frente a la exposición al radón en instalaciones hidráulicas subterráneas. Un documento pionero en España con el que se quería controlar y proteger de la exposición a este gas noble a los trabajadores de los pozos y galerías de Canarias. Fruto de esta guía, se comenzó a estudiar la concentración de gas radón en diferentes obras subterráneas de las Islas Canarias siendo la Dirección General de Industria del Gobierno de Canarias la primera Administración en identificar y cuantificar este riesgo laboral en toda esta tipología de obras civiles y mineras.

Existen numerosos estudios científicos que ya cuantifican los valores de gas radón y su influencia en los trabajos subterráneos como los de Santamarta et al. en 2021 y 2020.

Por todo ello, en este artículo se analiza la concentración de gas radón en dos importantes conjuntos de túneles que se están construyendo en Canarias. Uno en la isla de Tenerife y otro en la isla de Gran Canaria. El objetivo es descubrir si el uso de hormigón proyectado en la obra, a medida que esta avanza, además de sus funciones como revestimiento en los túneles, es útil para aislar el gas radón del espacio transitado por los/as trabajadores/as.

Las islas Canarias son un archipiélago de naturaleza volcánica en el que se encuentran representadas la mayoría de las rocas volcánicas existentes en nuestro planeta. La variedad de formaciones, productos y litologías volcánicas presentes en las Islas Canarias, hacen que sea considerado como uno de los territorios del mundo más interesantes desde el punto de vista vulcanológico.

El radón procede de la cadena de desintegración del uranio y a su vez este procede de las rocas de la corteza terrestre. Por tanto, las rocas con mayor contenido en uranio serán las que pueden exhalar mayor cantidad de radón. Es sabido que el uranio primigenio de las rocas de la corteza proviene mayoritariamente de los magmas félsicos o ácidos, que son aquellos que se caracterizan por su alto contenido en sílice. Cuando estos magmas enfrían en el interior de la corteza a grandes profundidades dan lugar a rocas plutónicas como los granitos; si el magma logra salir dará lugar a rocas volcánicas como las riolitas. El caso opuesto a los magmas félsicos son los magmas máficos o básicos, que, con menor contenido en uranio y sílice, dan lugar a rocas volcánicas como los basaltos. En medio de ambos magmas hay otros que se denominan intermedios, que dan lugar a rocas volcánicas como traquitas y fonolitas, cuyo contenido en uranio es moderado.

En las islas Canarias se puede encontrar un amplio espectro de rocas volcánicas, desde basaltos a riolitas, pasando por traquitas y fonolitas, lo que significa que existen rocas con contenidos significativos de uranio.

• Tenerife: Túnel de Erjos

El túnel de Erjos se realiza con la finalidad de cerrar el anillo insular en la isla de Tenerife, en el tramo El Tanque – Santiago del Teide. El proyecto contempla una obra a ejecutar en modalidad bitubo (Figura 1), donde tenemos un túnel para cada sentido de circulación, con una separación entre ejes de calzadas de 35 metros.

Ambos túneles presentan un revestimiento estructural de hormigón en masa proyectado, con un espesor entre 30 y 40 cm. Este gunitado se va aplicando a medida que se van realizando los trabajos de voladura y avance del túnel.

Los túneles de Erjos (principal y auxiliar) se excavan en un macizo que se puede clasificar en dos tipos, desde el punto de vista geotécnico. El primer tipo de macizo está formado por rocas de resistencia variable, de media-baja a muy alta, que se corresponde con la unidad geotécnica UG-1a (Coladas basálticas de la Serie I, Mioceno). El segundo tipo de macizo es el formado por las escorias de la unidad UG-1b (Escorias de la Serie I, Mioceno) y las tobas y brechas volcánicas de la unidad UG-2 (Tobas o brechas basálticas polimícticas de la Serie I, Mioceno).

Las escorias se presentan como capas de espesores variables intercaladas en los basaltos. Por lo tanto, debido al diferente comportamiento geomecánico de ambas litologías, se aplicarán diferentes procesos constructivos.

• Gran Canaria

La obra consiste en la ejecución de 8 túneles carreteros con una sección en torno a los 100 m² (y 8 galerías de evacuación de 32 m²). La longitud total de excavación es de 8.112 m. El área donde se ubican los trabajos está situada entre la localidad de El Risco y la de Agaete, en el término municipal de San Nicolás de Tolentino, en el norte de la isla de Gran Canaria (Figura 2).

La traza del conjunto de los túneles de la obra está situada entre el pk 10+400 y el 17+895, lo que supone una longitud de 7,495 km, a lo largo de la cual se sitúan los 8 túneles considerados. Las coordenadas UTM del inicio y final de la obra son: Inicio de Obra x 427.676, y 3.101.867; Final de Obra x 430.802, y 3.107.890.

La práctica totalidad de la traza atraviesa un apilamiento de lavas basálticas y traquibasálticas pertenecientes al tramo inferior de la formación basáltica del Ciclo I, emitidos durante el Mioceno Medio, las cuales constituyen los materiales subaéreos más antiguos que conforman Gran Canaria y son parte de una de las laderas del gran estratovolcán inicial con el que comienza la historia geológica de la isla, hoy en día, parcialmente desmantelado por efecto de la erosión marina y las aguas de escorrentía superficial.

Aparte de disponerse sobre materiales volcánicos, la traza también se superpone a materiales sedimentarios, en sectores puntuales de su recorrido, así a su paso por Lomo Combado y Llano del Morrete del Cura, interfluvio que se dispone entre los cauces de los barrancos de los Balos y Lentisco-Furell, de composición fonolítico-traquítica, formados en el Mioceno Superior.

La metodología aplicada en este proyecto es la desarrollada por el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) en su Guía de Seguridad 11.4 Metodología para la Evaluación de la exposición al radón en los lugares de trabajo y al cumplimiento del Real Decreto 1439/2010, de 5 de noviembre, por el que se modifica el Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, aprobado por Real Decreto 783/2001, de 6 de julio (BOE núm. 279, de 18.11.2010). Dicha guía se concibió como orientación para la aplicación del Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes (RPSRI). La guía es el documento oficial de aplicación para estudiar el radón en los lugares de trabajo.

Las fases en las que se estructura este estudio son las que indica la Guía de Seguridad 11.4, y son las siguientes: i) Planificación del estudio, ii) Realización de las exposiciones y análisis de los dispositivos de medida, iii) Expresión de los resultados y toma de decisiones y iv) Diseño e implantación, si procede, de medidas para reducir las exposiciones al radón de los trabajadores y del público.

Se procedió a planificar la campaña de medidas de la concentración de gas radón en el interior de los túneles seleccionados, ubicando los detectores en aquellos puntos definidos en atención a la tipología de la estructura, ubicación de los trabajadores y geología de la zona en la que se localiza el lugar de trabajo (Figura 3).

Los detectores pasivos se retiraron una vez concluido cada periodo de medida (tres meses), y se enviaron de inmediato a un laboratorio acreditado. En este laboratorio, mediante un escáner de imágenes de última generación, se analizaron todos los detectores. El laboratorio emitió, para cada lugar de trabajo, un informe certificado con la concentración media de gas radón, al igual que su incertidumbre, durante el periodo de medida, en Bq/m³.

• Tenerife

Los informes de resultados obtenidos de los análisis de los detectores pasivos de trazas nucleares emitidos por el laboratorio acreditado, uno por cada periodo de medición. El primer periodo abarca desde el 16 de abril de 2021 hasta el 16 de julio de 2021, mientras que el segundo periodo de medición abarca desde el 16 de julio de 2021 hasta el 21 de octubre de 2021. Cada informe contiene los resultados de los análisis de los detectores instalados en ese lugar de trabajo (Figura 4).

En la Tabla 1 pueden consultarse las concentraciones de gas radón en los dos tubos (principal y auxiliar) para los dos periodos de medida, expresándose los resultados con su valor de incertidumbre.

• Gran Canaria

En esta isla el periodo de medición abarca desde el 16 de septiembre de 2021 hasta el 12 de diciembre de 2021, y los resultados obtenidos con su incertidumbre correspondiente, pueden consultarse en la Tabla 2.

En las dos islas estudiadas se ha empleado un gunitado en el perímetro interior del túnel a medida que estos avanzan (Figura 5). Este guitado funcionaría como una pantalla que no permite pasar el gas radón, siendo efectivo su uso en obras subterráneas para la protección de la salud de los/as trabajadores/as.

Debido a su naturaleza volcánica, en las Islas Canarias se esperan niveles elevados de concentración de gas radón, especialmente cuando se estudian obras subterráneas. En el caso de los túneles estudiados en este documento, situados en las islas de Tenerife y Gran Canaria, se observa que los valores obtenidos con detectores pasivos muestran valores inferiores a 300 Bq/m³, que es el límite establecido por la Directiva Europea Euratom.

Se considera que la principal razón por la que se han obtenido estos valores tan bajos, es la existencia de un gunitado de espesor en torno a los 35 cm en los túneles, que funcionan como una capa que aísla el radón del terreno, y no le permite dispersarse hacia el interior del túnel. Por lo tanto, las líneas de trabajo futuras serían estudiar más a fondo el efecto del hormigón como aislante del gas radón, haciendo una comparación con los túneles que se ejecutan sin revestimiento interior.

Se destaca que las Islas Canarias son pioneras en la protección de los trabajadores de obras subterráneas con respecto al gas radón, siendo esta la primera vez que se aplican estos estudios en obras subterráneas relativas a túneles carreteros.

Este estudio ha sido posible gracias a la colaboración de la UTE Fomento Construcciones y Contratas (FCC), El Silbo Construcciones y Obras, y Syocsa-Inarsa y la UTE Ferrovial-Agromán-Acciona Construcción-Lopesan y Bitumex, así como, de la Dirección General de Industria del Gobierno de Canarias.

Bibliografía

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